배터리 용량과 방전율, 사용시간

RC용 배터리는 다른 일반 배터리와는 달리 방전율이 높은 배터리를 사용합니다.
배터리마다 자신이 낼수 있는 방전율이 있고, 이 방전율이 높을 수록 높은 파워를 구동할 수 있습니다.
 
그럼 배터리의 용량부터 알아보겠습니다.
배터리의 용량은 '1시간에 사용할 수 있는 전류량'을 말합니다. 보통 mAh라고 합니다.
중학교때 배운 전류(A)는 1A = 1000mA가 되는 것을 알고 계실 겁니다. h는 1시간을 의미합니다.
그래서 배터리가 2000mAh라고 하면, 2000mA로 전류를 뽑을 때 1시간동안 사용할 수 있다는 말입니다.
배터리는 소모전류량에 따라 1시간도 사용하고 2시간도 사용하고 그 이상도 사용합니다.
가령 200mA로 소모전류를 걸면, 10시간동안 사용할 수 있게 되는 겁니다.(2000mAh/200mA = 10h)
 
보통 RC에서의 소모전류는 20~30A(혹은 그이상)가 되기 때문에 1시간까지 사용할 수가 없고 몇분만 사용하게 되는 겁니다. 가령 2000mAh를 20A로 걸게되면, 2000mAh/20000mA = 0.1시간 = 6분이 됩니다.
(이건 단순 수치계산이고, 실지는 효율적인 측면이 있어서 약간 더 줄어듭니다.)
 
여기서 20A를 소모전류로 했고 6분동안 사용할 수 있는것은, 배터리가 전압이 떨어지지 않고 지속적으로 20A를 내보내주었기 때문입니다. 보통 일반배터리(방전율이 낮은)는 높은 소모전류를 걸게 되면, 자신이 그 전류를 받아주지 못하여 전압(V)이 떨어지게 됩니다. 전압(V)이 떨어지면 전력(W=VA)도 떨어지게 되어 RC기기를 사용할 수 없게 되는 겁니다.
이렇듯 배터리에서 원하는 소모전류를 받아준다는 말은, 전압(V)이 떨어지지 않고 일정하게 전류(A)를 내보낼 수 있다는 뜻입니다. 이런 능력을 방전율로 표시합니다.
 
방전율(C-rate)을 보통 몇C로 표기하는데, 이때 C는 Capacity(용량)의 줄인말입니다. 그래서 1C면 자기가 가지고 있는 용량(Capacity)의 1배를 내줄수 있다는 뜻이고, 10C라하면 자신의 용량의 10배를 내줄 수 있다는 뜻입니다.(내준다라는 표현은 모터가 배터리에게 소모전류량을 요구했을때 전류를 내어주기 때문에 그렇게 표현했습니다. 배터리는 스스로 전류량을 내어주지는 않습니다. 꼭 외부기기에서 요청하여야만 전류를 내어줍니다.)
 
이렇게 C의 개념이 용량을 뜻하기 때문에 방전에만 사용하는 것이 아니라, 충전시에도 '몇C충전'이라고 표현합니다. 예를들어 1C 충전이라 함은 배터리가 가지고 있는 용량(mAh)만큼의 전류량(mA)으로 충전시킨다는 뜻입니다. 보통 충전기를 가지고 충전을 할때 충전전류를 1000mA로 설정하면, 배터리의 용량(2000mAh인 경우)의 0.5배가 되므로 0.5C충전이 됩니다. 만약 2000mA로 충전을 걸면 1C충전이 되겠지요.
(여기서 충전시간을 계산할 수 있는데, 1C 충전인 경우는 당연히 1시간 충전이 되고, 0.5C 충전은 2시간 충전이 됩니다. 물론 실지는 약간의 효율로 인하여 1.1시간, 2.2시간정도가 소요됩니다.)
 
이제 배터리의 용량과 방전율에 대해서 이해 하셨는지요?
 

리튬폴리머 3.7V 2000mAh(15C)라고 되어 있으면, 배터리의 용량은 2000mAh이고, 방전율은 15C가 됩니다.
즉, 소모전류가 2000mA(2A)라면 1시간 동안 사용할 수 있고, 자신의 용량의 15배인 30A(30,000mA)까지 소모전류를 사용할 수 있다는 뜻입니다. 물론 사용시간은 2000mAh/30,000mA = 0.0666시간 = 3.9분이내가 됩니다.
충전을 1C로 걸면(충전전류 2A), 2000mAh(용량)/2000mA *1.1(효율) = 1.1시간이 되고, 0.5C(1000mA)로 걸면 2000mAh(용량)/1000mA*1.1 = 2.2시간이 됩니다.

출처 : 지에스비 올림 www.gsbattery.co.kr